잡학다식한 과학 이야기
전기차와 수소차는 모두 “전기모터로 움직이는 자동차”라는 공통점을 가진다. 하지만 전기를 어디에 저장하는가, 어떻게 만들어 쓰는가에서 결정적인 차이가 난다. 전기차는 전기를 배터리에 충전해 두고 필요할 때 사용하는 방식이고, 수소차는 저장된 수소를 연료전지 안에서 산소와 반응시키며 전기를 즉석에서 만든다. 즉, 전기차는 ‘전기 저장형’, 수소차는 ‘전기 생산형’ 자동차다. 이 글에서는 두 기술의 구조와 원리, 장단점, 그리고 어떤 환경에서 … 더 읽기
수소차는 전기를 직접 충전하는 전기차와 달리, 수소를 연료로 사용해 전기를 만들어내는 자동차다. 겉보기에는 새로운 개념처럼 보이지만, 그 핵심 원리는 과학 교과서에서 배우는 전기분해와 그 역반응에 기반한다. 수전해는 물에 전류를 흘려 수소를 생산하는 기술이며, 이 과정은 수소차가 사용하는 연료의 출발점이 된다. 이후 연료전지에서는 이 수소가 다시 반대로 반응하여 전기를 생성한다. 즉, 수전해와 수소차는 하나의 순환 구조로 … 더 읽기
전지는 단순히 전기를 저장하는 상자가 아니다. 그 내부에서는 눈에 보이지 않는 화학 반응이 일어나며, 전자가 이동하고 이온이 움직인다. 특히 이차전지(secondary battery)는 한 번 쓰고 버리는 1차전지와 달리, 전류의 방향을 바꿔 다시 충전할 수 있다. 이 놀라운 현상은 사실 전기분해의 역반응으로 설명된다. 즉, 충전할 때는 외부 전류로 화학 반응을 강제로 되돌리고, 방전할 때는 그 반응이 스스로 … 더 읽기
물질이 전기로 분해된다는 것은 오늘날에는 당연하게 느껴지지만, 19세기 초에는 매우 신비한 현상이었다. 전류를 흘리면 물이 수소와 산소로 나뉘고, 금속 이온이 전극에 달라붙는 과정은 마치 연금술 같았다. 이 현상의 비밀을 수학적으로 풀어낸 사람이 바로 영국의 과학자 마이클 페러데이이다.그는 전기와 화학 반응 사이에 일정한 ‘비례 관계’가 존재함을 밝혀내며, 전기화학의 기초 법칙을 세웠다. 이 법칙은 오늘날 전지, 전기도금, … 더 읽기
운동을 한 다음 날 아침, 평소보다 계단을 내려가기 힘들거나 다리에 묵직한 통증이 느껴진 적이 있을 것이다. 이런 통증은 운동 중이 아니라 운동 후 하루 또는 이틀 뒤에 나타난다. 바로 ‘지연성 근육통(Delayed Onset Muscle Soreness, DOMS)’이라 불리는 현상으로, 단순히 근육이 피로해서 생기는 것이 아니라, 근육세포가 미세하게 손상되고 그 과정에서 회복·재생 신호가 작동하는 생리학적 반응이다. 이번 글에서는 … 더 읽기
매일 올려다보는 하늘의 색은 단순한 풍경이 아니라, 빛과 공기가 만들어내는 거대한 과학 현상이다. 태양빛은 하얗게 보이지만, 실제로는 무지개처럼 여러 파장이 섞인 ‘백색광’이다. 이 빛이 지구 대기를 통과하면서 파장이 짧은 색은 쉽게 퍼지고, 긴 파장은 비교적 곧게 나아간다. 그 결과 낮에는 하늘이 푸르게, 해 질 무렵에는 붉게 물든다. 이 모든 현상의 중심에는 ‘레일리 산란(Rayleigh scattering)’이라는 빛의 … 더 읽기
최근 SNS와 유튜브를 보면 ‘AI가 만든 지브리풍 이미지’가 폭발적으로 확산된 적이 있다.이 현상은 단순한 기술적 유행이 아니라, 인간 문화의 진화를 보여주는 거대한 실험이다.리처드 도킨스는 『이기적 유전자』에서 생명은 유전자의 생존 전략이며, 그 복제 단위가 ‘유전자에서 밈으로’ 확장된다고 말했다.이제 AI가 등장하면서 밈은 인간의 뇌를 떠나 기계 안에서 복제되고 변이한다. AI는 단순히 창조의 도구가 아니라, 밈이 스스로 진화하는 … 더 읽기
지구는 스스로를 식히는 거대한 순환 장치를 갖고 있다. 그 핵심은 바로 바다 속을 흐르는 해류(ocean current)다. 난류는 따뜻한 물을 극지로 옮기고, 한류는 차가운 물을 적도로 보내며 지구의 온도를 균형 있게 유지한다. 그러나 최근 수십 년 사이, 이 ‘바다의 길’이 흔들리고 있다. 기후변화와 지구온난화가 해류의 구조를 바꾸며 지구의 기후 시스템 자체를 재편하고 있는 것이다.게다가 엘니뇨와 라니냐 … 더 읽기
리처드 도킨스의 『이기적 유전자(The Selfish Gene)』는 진화를 바라보는 시각을 완전히 바꿔놓았다. 그는 생명의 주체가 개체가 아니라, 자신을 복제하려는 유전자라고 주장했다. 그러나 이 혁명적 사고의 뿌리는 훨씬 이전, 1930년 로널드 피셔가 제시한 성비 이론(Sex Ratio Theory)에 있다. 피셔는 『자연선택의 유전이론』에서 암컷과 수컷의 수가 일정하게 유지되는 이유를 균형의 수학으로 설명했다. 그의 통찰은 진화가 단순한 우연이 아닌, 유전자의 … 더 읽기
찰스 다윈은 『종의 기원』을 발표한 뒤, 한 가지 의문에 사로잡혔다. 그는 이렇게 썼다. “공작의 꼬리를 볼 때마다 몸이 떨린다.” 그 아름다운 깃털은 너무 눈에 띄고, 포식자에게는 치명적이었다. 생존에는 불리한 이 형질이 어떻게 사라지지 않고 남을 수 있었을까? 이 의문에서 출발한 다윈의 생각은 훗날 ‘성 선택 이론’으로 발전했고, 약 70년 뒤, 로널드 피셔는 이를 수학적으로 확장해 … 더 읽기